интенсивность развития возбудителя фомопсиса и устойчивость

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ.
Научно-технический бюллетень Всероссийского
научно-исследовательского института масличных
культур. Вып. 2 (155–156), 2013
_____________________________________________
_________________________________________________________________________________
Variety Research Station in 2006-2012. The article describes the fluctuations in productivity and intensity of
the disease development, depending on the weather conditions of the year. The hybrids with stable resistance to
Phomopsis agent and with useful economic characteristics were identified.
Ключевые слова: Подсолнечник, гибриды,
пораженность, фомопсис, урожайность,
вегетационный период
УДК 633.854.78:632.9
ИНТЕНСИВНОСТЬ РАЗВИТИЯ
ВОЗБУДИТЕЛЯ ФОМОПСИСА
И УСТОЙЧИВОСТЬ ГИБРИДОВ
ПОДСОЛНЕЧНИКА
В УСЛОВИЯХ УКРАИНЫ
В.В. Кириченко,
доктор сельскохозяйственных наук, академик НААН
В.П. Петренкова,
доктор сельскохозяйственных наук, член-кор. НААН
В.П. Коломацкая,
кандидат сельскохозяйственных наук
И.Ю. Боровская
кандидат сельскохозяйственных наук
Институт растениеводства
им. В.Я. Юрьева НААН
Приведены результаты испытания гибридов
подсолнечника по устойчивости к возбудителю
фомопсиса, урожайности и продолжительности
вегетационного периода в условиях естественного
инфекционного фона Волчанской государственной сортоиспытательной станции в 2006–2012 гг.
Представлены колебания урожайности и интенсивности развития болезни в зависимости от ГТК.
Выделены гибриды со стабильной устойчивостью
к возбудителю фомопсиса в сочетании с высоким
уровнем полезных хозяйст-венных признаков.
V.V. Kirichenko, V.P. Petrenkova, V.P. Kolomatskaya, I.Yu. Borovskaya. The development intensity of
Phomopsis agent and resistance of sunflower hybrids
in the conditions of Ukraine.
The article gives the results of tests of sunflower hybrids for resistance to the Phomopsis agent, productivity
and duration of the growth season under the conditions
of natural infection background of Volchanskaya State
Введение. Для успешного развития
сельского хозяйства необходимо создать
и внедрить определенную систему существующих возможностей, среди которых
селекция растений на сочетание высокой
потенциальной продуктивности и устойчивости к биотическим факторам должна
занять ведущее место. Это спо-собствует
не только увеличению валового производства продукции, но и существенно
улучшает ее качество, экологическое
равновесие, обеспечивает чистоту окружающей среды и выращенной продукции
[1].
Подсолнечник является одной из основных масличных культур мирового
земледелия. Высокая рентабельность
этой культуры стимулировала расширение площадей, которые в Украине увеличились по официальным данным с
1,6 млн га в 1991 г. до 4,6 млн га в 2012 г.
Чрезмерное расширение посевов подсолнечника привело к перенасыщению
севооборотов, так как возвращение этой
культуры на прежнее место выращивания осуществляется через 2–3 года. Высокая концентрация подсолнечника в
севообороте резко ухудшает фитосанитарное состояние поля, приводит к очередному резкому обострению проблемы
выносливости современных гибридов
подсолнечника, к накоплению в почве
инфекционного начала возбудителей болезней.
Высокая рентабельность выращивания
подсолнечника стимулирует разработку
эффективных селекционных программ,
предусматривающих прежде всего се-
лекцию на устойчивость к основным заболеваниям и вредителям, а также на повышение урожайности и масличности
семян [2].
В последние годы значительно обогатился арсенал селекционных мето-дов,
которые широко применяют при создании сорта или гибрида, что обеспечило
интенсивное развитие селекции подсолнечника и обусловило значительное увеличение и обновление его сортовых
ресурсов. Государственная квалификационная экспертиза – заключительный
этап проверки селекционного процесса,
на котором лучшие селекционные формы
(сорта, гибриды, линии, популяции) получают официальное признание за их
преимущество в сравнении с имеющимися стандартами по количеству или качеству полученной продукции.
Сегодня государственную квалификационную экспертизу подсолнечника проводят в полевых условиях в двух
направлениях: определяют пригодность
сортов для распространения и соответствие их критериям различия, однородности и стабильности (ВОС-тест) [3].
Неотъемлемой частью процесса селекции подсолнечника на гетерозис в
Институте растениеводства им. В.Я.
Юрьева НААН Украины является исследование устойчивости гибридов к наиболее распространенным болезням в
условиях северо-восточной части лесостепи Украины, что нами обобщено на
примере фомопсиса. В последнее десятилетие эта болезнь получила широкое
распространение. Поэтому проводится
фитопатологическая оценка селекционного материала по устойчивости к данному патогену в условиях естественного
инфекционного фона. Наряду с этим, с
целью выделения стабильно устойчивых,
гибриды, оцениваются на провокационном фоне. Впоследствии гибриды передаются на Государственное сортоиспытание и после прохождения квалификационной экспертизы рекомендуются
экспертными комиссиями Госсорто-
служб Украины и России к выращиванию в производстве. Особое внимание
при селекции подсолнечника уделяется
сочетанию в одном генотипе устойчивости к возбудителям болезней и высоких
показателей продуктивности [4].
Таким образом, целью исследований
было определение в условиях естественного инфекционного фона стабильной
устойчивости к возбудителю фомопсиса
гибридов подсолнечника с высоким
уровнем хозяйственно ценных признаков.
Несмотря на значительное распространение этой болезни, дифференцировать
гибриды
на
группы
устойчивости по стандартным шкалам не
представлялось возможным, так как
большая часть гибридов по показателям
распространенности (по количеству
пораженных растений в учете) ежегодно
входила в группу восприимчивых. Дефицит влаги в период созревания подсолнечника сдерживал развитие возбудителя
фомопсиса на стеблях растений на
протяжении ряда лет, поэтому уровень
пораженности гибридов этим патогеном
определяли по данным учета площади
стеблей подсолнечника, колонизированной этим возбудителем [5]. В качестве
уровня естественного инфекционного
фона
использовали
статистически
определенный средневзвешенный показатель пораженной площади стеблей
образца. Опираясь на это значение,
проводили распределение гибридов на
группы за пределами доверительного
интервала (ДИ) от среднего значения по
опыту при 5 %-ной значимости.
Взаимосвязи и степень влияния признаков определяли с помощью вариационного и корреляционного анализа [6; 7].
При исследовании влияния погодных
условий на уровень развития возбудителя фомопсиса установлена тесная
корреляционная зависимость (r = 0,9)
(рис. 1).
отмечен в условиях 2011 г; в условиях
2008 г. и 2010 г. процент пораженной
площади стеблей растений подсолнечника составлял 2,5 и 2,4 % соответственно;
средневзвешенные показатели в другие
годы колебались от 7,52 % в 2007 г. до
23,0 % в 2012 г.
Рисунок 1 – Колебания интенсивности
развития возбудителя фомопсиса
и урожайности гибридов подсолнечника
в зависимости от ГТК
При изучении влияния средневзвешенных показателей интенсивности
развития болезни на средний уровень
урожайности гибридов подсолнечника,
которые проходили экспертизу на Волчанской государственной сортоиспытательной станции, по годам определено
обратное
направление
корреляции,
близкое к среднему (r = -0,4). Также
установлена отрицательная зависимость
уровня урожайности от воздействия
погодных условий (r = -0,2).
Максимальный показатель развития
болезни по выборке гибридов в 2011 г.
достиг наивысшей отметки (80,0 %) пораженной площади стеблей растений, а
наименьшие значения и почти одного
уровня (21,2 и 23,2 %) были отмечены в
2008 и 2010 г. В условиях остальных лет
изучения показатель развития болезни
(пораженная площадь стеблей растений
подсолнечника) колебался от 33,3 % в
2007 г. до 57,5 % в 2012 г. (рис. 2).
Средние значения поражения соответствовали уровню естественного инфекционного фона болезни и являлись
отражением влияния метеорологических
условий на взаимодействие системы растение–патоген–окружающая среда.
По нашим данным, распределение
средних показателей зеркально отображает максимальные значения: так, из семи
лет исследований высокий показатель
(33,4 %) интенсивности развития болезни
Рисунок 2 – Колебание интенсивности
развития возбудителя фомопсиса
на гибридах подсолнечника
Всего в течение 2006–2012 гг. было
оценено по устойчивости к болезням 1385
гибридов подсолнечника. Ежегодно гибриды дифференцировали на группы по
уровню пораженности, с целью выделения среди них устойчивых к болезням.
Используя доверительный интервал (ДИ)
средней по опыту в течение 2006–2012 гг.
ежегодно выделяли образцы подсолнечника с достоверно низким уровнем поражения, то есть устойчивые, а также
дифференцировали гибриды по уровню
развития болезни (табл. 1).
Количество гибридов в группе со слабым уровнем поражения различалось по
годам – от 3,0 (2011 г.) до 75,4 % (в 2008 г.)
с(рис. 3). В условиях 2006, 2009–2010 гг.,
и 2012 г. количество слабопораженных
гибридов колебалось в пределах 15,0–
66,7 %. Процент среднепора-женных гибридов был минимальным в 2010 г.
(2,2 %), максимальным – в 2011 г.
(85,0 %). Процент гибридов с высоким
уровнем поражения (восприимчивых)
составлял от 12,0 % в условиях 2011 г. до
42,6 % в 2009 г.
Таблица 1
Распределение гибридов подсолнечника по
группам пораженности возбудителем
фомопсиса, 2006–2012 гг.
Год
испытания
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Количество
гибридов,
шт.
172
164
183
120
225
261
260
Доля гибридов в группах, %
слабосреднеВосприимпоражен- пораженчивые
ные
ные
54,6
9,3
36,1
49,4
13,4
37,2
75,4
5,5
19,1
40,8
16,6
42,6
70,7
2,2
27,1
3,0
85,0
12,0
15,0
66,0
19,0
По результатам трехлетней фитопатологической оценки гибридов, созданных
коллективом лаборатории селекции и генетики подсолнечника Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН, на
полях научного севооборота, с последующей их экспертизой на Волчанской
сортоиспытательной станции было выделено 24 высокоурожайных гибрида подсолнечника, восемь из которых занесены
в Реестр сортов растений, пригодных для
выращивания в Украине, и два – в Российской Федерации по ЦентральноЧернозѐмному региону.
Рисунок 3 – Распределение доли гибридов
подсолнечника в группах по уровню
поражения возбудителем фомопсиса
Так, в группе ультраранних отмечены
4 гибрида (Сайт***, Борей***, Гектор,
Кадет), которые созревали на 2–3 суток
раньше по сравнению с национальным
стандартом (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика гибридов по уровню
поражения возбудителем фомопсиса,
2009-2011 гг.
Интенсивность развития фомопсиса,
%
2009 г. 2010 г. 2011 г.
Славсон*
2,0
0,5
37,5
Кадет*
1,0
0,7
37,5
Гектор*
0,8
3,0
37,5
Тайм*
6,8
6,2
37,5
Рубикон*
3,0
0,5
33,0
Борей*
1,0
0,5
42,5
Сайт*
0,5
0,2
28,2*
Кий, ст.*
0,5
3,3
31,0
Трувор**
1,5
2,6
30,5
Оскол,
1,0
0,5
21,3
ст.**
Дарий,
0,5
3,3
42,5
ст.**
Гибрид
Продолжительность
вегетационного
периода
± к ст.
дни
± к ст.
+0,21
124
+3
-0,22
130
-3
-0,09
131
-3
-0,06
127
+1
+0,12
122
+6
+0,02
130
-3
-0,04
130
-2
128
-0,04
130
-2,7
Урожайность
т/га
2,54
2,98
2,85
2,81
2,63
2,73
2,80
2,75
2,64
2,60
-
127
-
2,39
-
133
-
Примечание: 1) * – ультраранний, ** – раннеспелый. 2) ДИ – доверительный интервал при
5 % уровне значимости. 3) *** – Сайт (высокоолеиновый), Борей – гибриды внесены в
Реестр Украины и России.
Превышение по урожайности на 0,02–
0,21 т/га показали гибриды Борей, Рубикон, Славсон. Данные гибриды имели слабый уровень поражения в 2009–2010 гг. и
низкий уровень развития болезни. В
условиях высокого уровня инфекционного фона в 2011 г. устойчивость проявили
ультраранний гибрид Сайт и стандарт
раннеспелой группы Оскол. Остальные
гибриды, хотя и имели средний уровень
поражения возбудителем болезни при повышенной инфекционной нагрузке, но,
независимо от этого, сохранили высокую
урожайность – на уровне 2,54–2,98 т/га.
Выводы. Чрезмерное расширение посевов подсолнечника привело к перенасыщению севооборотов этой культурой и,
как следствие, к значительному накоплению пораженных растительных остатков,
содержащих первичное инфекционное
начало возбудителя фомопсиса. Метеорологические условия 2006–2010 гг. сдерживали развитие болезни. Но угроза
возникновения эпифитотии при определѐнном сочетании абиотических факторов
велика, на что указывает уровень развития болезни в 2011–2012 гг.
В последние шесть лет выделено восемь высокоурожайных гибридов подсолнечника, занесенных в Реестр сортов
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ.
Научно-технический бюллетень Всероссийского
научно-исследовательского института масличных
культур. Вып. 2 (155–156), 2013
_____________________________________________
_________________________________________________________________________________
растений, пригодных для выращивания в
Украине, в том числе – два в Российской
Федерации. Гибриды нового поколения
имеют высокий потенциал урожайности,
ориентированы на скороспелость, характеризуются высокой однородностью по
морфологическим показателям, толерантны к основным болезням и вредителям.
Среди занесенных в Реестр сортов растений в группе ультраранних выделено четыре гибрида (Сайт, Борей, Гектор,
Кадет), которые имели вегетационный
период на 2–3 дня короче, чем национальный стандарт. Отмечена высокая
устойчивость к возбудителю фомопсиса у
высокоолеинового гибрида Сайт. Ультрараннеспелые гибриды Борей, Рубикон,
Славсон, превышали стандарт Кий по
урожайности на 0,02–0,21 т/га. Эти гибриды, как и раннеспелый гибрид Трувор
также при высоком уровне инфекционного фона в 2011 г. были стабильными по
урожайности, которая составляла 2,54–
3,63 т/га.
Список литературы
1. Петренкова В.П. Теоретичні основи
селекції соняшнику на стійкість до некротрофних патогенів: автореф. дис. … д-ра
с.-г. наук: спец. 06.01.05 «Селекція рослин». – Одеса, 2005. – 35 с.
2. Основи селекції польових культур на
стійкість до шкідливих організмів. Навчальний посібник / За ред. академіка
НААН В.В. Кириченка, чл.-кор. НААН
В.П. Петренкової. – Харків : ПоліАРТ,
2012. - 320 с.
3. http://propozitsiya.com/?page=149&ite
mid=2625&number=85
4. Кириченко В.В., Петренкова В.П.,
Макляк К.М. [та ін.].
Результаты
селекції соняшнику на стійкість до основних патогенів
//
Селекція і
насінництво. – Харків, 2010. – Вип. 98. –
С. 3–12.
5. Методики випробування і застосування пестицидів / С.О. Трибель, Д.Д.
Сігарьова, М.П. Секун [та ін.]. – К. : Світ,
2000. – 448 с.
6. Боровська І.Ю., Кириченко В.В.,
Петренкова В.П. [та ін.]. Можливості
диференціації гібридів соняшнику за
низьких рівнів ураженості збудником фомопсису // Селекція і насінництво. –
Харків, 2009. – Вип. 97. – С. 25–31.
7. Літун П.П., Кириченко В.В., Петренкова В.П., Коломацька В.П. Теорія і
практика селекції на макроознаки. Методологічні проблеми. – Харків: ІР ім. В.Я.
Юр'єва УААН, 2004. – 130 с.